Influence of tree species on selenium and iodine partitioning in an experimental forest ecosystem.

Afforestation of former agricultural lands is a common practice in several countries. This is beneficial for avoiding diseases carry-over from previous forest generations and to expand forest areas. However, several biotic and abiotic risks have been reported in such stands, including a higher risk of Heterobasidion root rot after thinning. Therefore, this study investigates the spread of Heterobasidion root rot in three Picea abies (L.) Karst. plantations in Latvia established on former pasture and meadow lands and subjected to forest management practices. Initially, to determine average infection rate, we sampled all standing trees (157 in total) along transects within sampling areas. On the transects, the proportion of trees suffering from Heterobasidion root rot varied from 16 to 33% among stands. Based on those data and observed dieback over all the stands, we established circular sample plots in disease centres where all trees and stumps were analysed. The average infection rate in the circular plots varied from 34 to 41%. Obtained Heterobasidion isolates were analysed with species-specific primers and were all determined to be Heterobasidion parviporum Niemela & Korhonen. Isolates were paired to detect the number and size of genotypes. Of 141 genets examined, 99 were isolated from only one tree or stump, while 42 formed genets including two or more trees or stumps indicating spread of infection through root contacts. The total number of Heterobasidion genets per hectare in studied stands varied from 72 to 484. The following conclusions were reached: (i) stands on former non-forest lands (pastures and meadows) can be highly susceptible to Heterobasidion infection after thinning, (ii) the pathogen may form expanding territorial clones in both former pasture and meadows and (iii) stump treatment with biological or chemical control agents is recommended to prevent Heterobasidion infections.

https://www.mdpi.com/1999-4907/12/1/70/pdf

Infection and Spread of Root Rot Caused by Heterobasidion parviporum in Picea abies Stands after Thinning: Case Studies on Former Pasture and Meadow Lands

We investigated the wood fungal community composition in stems of living Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) trees in 20–40 year-old forest stands from Latvia that differed in recent management history (stands with or without thinning) and former land use (former agricultural or former forest lands). Fungal internal transcribed spacer (ITS2) amplicons of DNA extracted from wood were sequenced to assess wood fungal communities. Alternaria, Ascocoryne, Didymella, Heterobasidion, Ophiostoma, Orbilia, Pesotum, Phoma and Pseudocercosporella were the dominant wood pathogen and wood saprotroph genera in the analysed samples. PERMANOVA analysis identified some differences in fungal communities among site types analysed (p < 0.001); tree height and presence/absence of rot in the wood samples (mainly Heterobasidion rot) significantly influenced fungal community composition (p < 0.001). Significant negative co-occurrence (p < 0.05) was observed between Heterobasidion and Ascocoryne genera indicating the differing wood colonizing niches of these taxa. Both stand level factors, such as management history and former land use, and tree level parameters are significant for wood inhabiting fungal communities of living spruces. 

Effect of stand thinning, former land use and individual tree parameters on wood inhabiting fungal community composition in young living Norway spruce

Die in Folge des Klimawandels auch für weite Teile Europas prognostizierte Durchschnittstemperaturerhöhung und Veränderung des Niederschlagsregimes sowie eine erwartete Zunahme von Witterungsextremen können die Vitalität bzw. Produktivität langlebiger Waldökosysteme beeinträchtigen. Obwohl die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) auf Grund ihrer Konkurrenzüberlegenheit sowie breiten standörtlichen Amplitude eine der wichtigsten (Wirtschafts-) Baumarten Mitteleuropas ist und in zahlreichen Programmen zum Umbau großflächiger Nadelholzreinbestände eine zentrale Rolle spielt, gilt dies grundsätzlich auch für Buchenwaldgesellschaften (Fagion sylvaticae). Neben automatisch aber sehr verzögert verlaufenden (epi-) genetischen Anpassungsprozessen können zumindest in Wirtschaftswäldern zur Sicherstellung der Aufrechterhaltung aller Ökosystemdienstleistungen auch waldbauliche Maßnahmen ergriffen werden, die geeignet sind, Auswirkungen sowie Risisken sich verändernder Klima- und Witterungsverhältnisse abzumildern. Eine primäre Intention des aktiven Wald(um)baus ist es, die Verfügbarkeit, Aufnahme sowie Nutzungseffizienz wichtiger Ressourcen auf Einzelbaum- respektive Bestandesebene zu verbessern. Dies kann entweder im Zuge von Stammzahlreduktionen während regelmäßiger Durchforstungen mit angemessenen Eingriffsstärken oder durch Einbringung standortgerechter Mischbaumarten erreicht werden. Positive Wechselwirkungen zwischen Mischbaumarten können wiederum auf zwei grundsätzlichen Prozessen basieren: Konkurrenzreduktion oder gegenseitige Förderung. Ein tiefgreifenderes Verständnis dieser komplexen Interaktionen und Konkurrenzprozesse in Mischbeständen ist unabdingbare Voraussetzung, um auf Grundlage fundierter forstwissenschaftlicher Forschung erkenntnisbasierte Bewirtschaftungsmaßnahmen oder Anpassungsstrategien abzuleiten. Folglich bestanden die Ziele dieser Arbeit darin: a) Das Dickenwachstum ausgewählter Buchen auf unterschiedlichen Zeitskalen (Tag bis Jahr) als Funktion ihrer Nachbarschaft zu erfassen. b) Aufzudecken, welchen Anteil an den Wachstumsmustern die Artzugehörigkeit der Nachbarn hat. c) Die gefundenen Zuwachsreaktionen durch die Analyse ökophysiologischer Prozesse kausal zu erklären. Jene für die Bearbeitung der daraus resultierenden Fragestellungen erforderlichen Datenaufnahmen erfolgten auf Versuchsflächen dreier Langzeituntersuchungsgebiete, den sog. Biodiversitäts-Exploratorien. Diese sind zentrale Elemente einer von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Forschungsplattform zur funktionellen Biodiversitätsforschung und wurden in Brandenburg (Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin), Thüringen (Nationalpark Hainich einschließlich seiner Umgebung) sowie Baden-Württemberg (Biosphärengebiet Schwäbische Alb) eingerichtet. Innerhalb jedes Exploratoriums wurden acht Baumgruppen ausgewählt, die sich wiederum zur Hälfte in Buchenreinbeständen sowie in gebietstypischen Mischbeständen befanden. Alle 24 Baumgruppen bestanden aus genau fünf Einzelbäumen mit einheitlicher Grundanordnung. Um eine im Zentrum der Baumgruppe stehende Buche (= target tree) waren möglichst symmetrisch und mit vergleichbarem Abstand genau vier Nachbarbäume (= competitor trees) ähnlicher Dimension angeordnet. Um die Auswirkungen intra- und interspezifischer Konkurrenz miteinander vergleichen zu können, handelte es sich bei den Konkurrenten entweder ausschließlich um Buchen oder um die gebietstypischen Mischbaumarten Kiefer (Schorfheide), Fichte (Schwäbische Alb) bzw. Edellaubhölzer (Hainich). Da die meisten der bisher angewendeten Modelle zur Erforschung des Zusammenhangs zwischen (Kronen-) Konkurrenz und Einzelbaumzuwachs die Prozess- sowie Formenvielfalt im Kronenraum von (Misch-) Beständen nur unzureichend abbilden, wurde in einer ersten Studie zunächst auf Grundlage terrestrischer Laserscans (TLS) ein eigener Konkurrenzindex (CCSA(Cone) = Competitors‘ Crown Surface Area) entwickelt. Dieser berücksichtigt nicht nur die individuelle Kronenstruktur jedes Nachbarbaumes, sondern in Form eines artspezifischen Transmissionskoeffizienten auch die Baumart der jeweiligen Konkurrenten (Kapitel 2). Verglichen mit dem intraspezifischen Konkurrenzdruck dem die in Reinbeständen untersuchten Buchen ausgesetzt waren, wurde die von Edellaubhölzern, Fichten oder Kiefern ausgehende interspezifische Konkurrenz bei gleicher Dichte als (z.T. signifikant) niedriger bewertet. Bei gebietsübergreifender Betrachtung verhielt sich der prozentuale Grundflächenzuwachs des Jahres 2012 genau umgekehrt zur ermittelten Konkurrenzintensität. Ausschließlich von Kiefern umgebene Buchen leisteten die mit Abstand höchsten relativen Grundflächenzuwächse, gefolgt von denjenigen Bäumen, die mit Fichten oder Edellaubhölzern um Licht, Wasser und Nährstoffe konkurrierten. Am geringsten fiel der prozentuale Grundflächenzuwachs der Buchen in den Reinbeständen aus. Korrelationsanalysen und die Anwendung linearer Mischeffekt-Regressionsmodelle zur Beschreibung des (funktionalen) Zusammenhangs zwischen Konkurrenz und absolutem Grundflächenzuwachs haben gezeigt, dass der TLS-basierte Index CCSA(Cone) die Zuwachsreaktion der untersuchten Buchen besser erklärt als ein auf geometrischen Kronenformen basierendes Konkurrenzmaß und somit zur Verbesserung des Verständnisses von Konkurrenzprozessen insbesondere in Mischbeständen beitragen kann. Für eine weitere Studie wurden dendrochronologische Untersuchungen und Messungen des 13C-Signals im Holz der Jahrringe aller 24 ‘target trees‘ kombiniert. Paarweise Mittelwertvergleiche innerhalb der drei Exploratorien haben ergeben, dass bezogen auf den Auswertungszeitraum 1970-2011 die Buchen aus Reinbeständen (z.T. signifikant) niedrigere durchschnittliche Radialzuwächse erreichten als Bäume, welche ausschließlich von gebietstypischen Mischbaumarten (Kiefer, Edellaubhölzer oder Fichte) umgeben waren. Dieses Grundmuster zeigte sich häufig auch während der extremen Trockenjahre 1976 und 2003, obwohl die wasserstressbedingten relativen Zuwachseinbrüche in Buchenreinbeständen i.d.R. schwächer ausgeprägt waren. Innerhalb des gleichen Untersuchungsgebietes erholten sich die Reinbestandsbuchen wiederum langsamer von den Zuwachseinbrüchen der Trockenjahre als das jeweilige Vergleichskollektiv, welches der Konkurrenz gebietstypischer Mischbaumarten ausgesetzt war. Die Ergebnisse der Jahrringanalyse und insbesondere die Bestimmung der Kohlenstoffisotopenverhältnisse im Holz deuteten somit im Falle von ausgeprägten Niederschlagsdefiziten, deren Häufigkeit mit fortschreitendem Klimawandel voraussichtlich zunehmen wird, auf eine verbesserte Wasserversorgung derjenigen Buchen hin, die von (konkurrenzschwächeren) Mischbaumarten umgeben waren (Kapitel 3). Im Rahmen der dritten Teilstudie wurden über einen Zeitraum von zwei Jahren mittels elektronischer Dendrometer halbstündliche Änderungen des Stammumfanges an allen 24 ‘target trees‘ aufgezeichnet, um den Einfluss der Konkurrenzintensität und Nachbarschaftsidentität auf das intra-annuelle Dickenwachstum der Buche in unterschiedlicher zeitlicher Auflösung (Tag bis Jahr) zu betrachten (Kapitel 4). Nach Abschluss der Vegetationsperioden 2012 und 2013 lagen die prozentualen Grundflächenzuwächse der Buchen, die ausschließlich interspezifischer Konkurrenz durch gebietstypische Mischbaumarten ausgesetzt waren, ausnahmslos (jedoch nur teilweise signifikant) über jenen der Buchen in den Reinbeständen des gleichen Exploratoriums. Mittels einfacher linearer Regressionsanalysen ließ sich für beide Jahre ebenfalls ein signifikanter funktionaler Zusammenhang zwischen dem prozentualen Grundflächenzuwachs (= beobachtete, abhängige Variable) und dem Konkurrenzindex CCSA (= Prädiktor) nachweisen. Nach Standardisierung wurden durch Anpassung von Weibull-Funktionen an die kumulativen Zeitreihenwerte Funktionsparameter generiert, welche sich für gebietsinterne Analysen der unterjährigen Zuwachsverläufe von Buchen aus Rein- und Mischbeständen eigneten. Lediglich in Mischung mit Kiefer konnte eine im Vergleich zum Reinbestand des gleichen Gebietes (signifikante) Verlängerung des Dickenwachstums festgestellt werden. Nachbarschaftskonkurrenz durch Fichten oder Edellaubhölzer induzierte hingegen keinen gerichteten Effekt auf die zeitliche Ausnutzung der Vegetationsperiode. Es scheint, als würden potentiell positive Mischungseffekte auf die unterjährigen Zuwachsverläufe in Nachbarschaft mit Fichte und Edellaubhölzern von kleinräumlichen Standort- oder Witterungsunterschieden überlagert. Die monatsweise Entwicklung der durchschnittlichen täglichen Zuwachsraten (in µm) von Buchen mit intra- oder interspezifischer Nachbarschaft verlief innerhalb des jeweiligen Exploratoriums nahezu parallel. Allerdings konnten nur die Reinbestandsbuchen auf der Schwäbischen Alb regelmäßig die Tageszuwächse ihrer in Mischung mit Fichte wachsenden Artgenossen erreichen. In den beiden anderen Exploratorien war eine auf die (niedrigere) interspezifische Konkurrenz durch Kiefern oder Edellaubhölzer zurückzuführende diurnale Wuchsüberlegenheit der Buchen in Mischbeständen festzustellen. Dies lässt den Schluss zu, dass die intra-annuelle Wuchsdynamik primär der Kontrolle durch Umwelteinflüsse und standörtliche Bedingungen unterliegt. Artspezifische Mischungseffekte können sich positiv auf die täglichen Zuwachsraten der Buche auswirken, jedoch dominieren grundlegende Witterungs-Zuwachs-Beziehungen den Jahresgang des Dickenwachstums. Zusammenfassend kann konstatiert werden, dass die Anfälligkeit der Baumart Buche gegenüber den mit dem Klimawandel einhergehenden Umweltveränderungen offensichtlich durch den von Nachbarbäumen ausgehenden Konkurrenzdruck und somit auch von der Artzugehörigkeit der Nachbarbäume beeinflusst wird. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie legen nahe, dass der von Mischbaumarten auf die Buche ausgehende Konkurrenzdruck umso geringer ist, je stärker sich die Mischbaumarten in ihren funktionellen Eigenschaften von der Buche unterscheiden. Große funktionale Unterschiede wirken sich wiederum positiv auf das Ressourcenangebot, insbesondere auf die Wasserverfügbarkeit der Buche und in der Folge sowohl auf langfristige Zuwachsraten, als auch auf das Reaktionsvermögen im Falle von Trockenheitsereignissen aus. Die tatsächlichen Auswirkungen von Konkurrenzreduktion oder gegenseitiger Förderung durch Mischbaumarten auf das Wachstum und die Ressourcennutzung von Buchen sind jedoch von einem Faktorenkomplex abhängig. Neben der zeitlichen, räumlichen morphologischen oder physiologischen Nischenkomplementarität zwischen Buche und der jeweiligen Mischbaumart beeinflussen auch die standörtlichen sowie klimatischen Bedingungen bzw. die wachstumslimitierende Ressource selbst das Wuchsgeschehen. Nichtsdestotrotz kann die gezielte, vorzugsweise kleinräumliche Einbringung standortgerechter Mischbaumarten in Buchenreinbestände als probate waldbauliche Handlungsoption angesehen werden, um negative Auswirkungen des Klimawandels und häufigerer Trockenstressereignisse auf das Wachstum und die Vitalität der Rotbuche zu reduzieren. Dies ist selbstverständlich nicht nur aus forstwirtschaftlicher Sicht, respektive unter Nutzungsaspekten und im Zusammenhang mit dem betrieblichen Risikomanagement zu begrüßen, sondern kann auch für die dauerhafte Sicherung aller übrigen, grundsätzlich gleichrangigen Waldfunktionen von erheblicher Bedeutung sein. 

The effect of neighborhood identity on seasonal tree growth responses and ecophysiological characteristics of European beech (Fagus sylvatica L.)

Soil fungal communities in young Norway spruce-dominant stands: footprints of former land use and selective thinning

State of Europe's Forests 2015 - summary for policy makers

Handle everyday research tasks with reliable, citation-backed results

Your personal Research Agent to handle research tasks with citation-backed results

Popular Tasks used by Researchers

How can I help with your research?

Meet SciSpace

Get more enhanced response by uploading the PDFs you want me to reference.

No relevant PDFs in your library

SciSpace is the AI research assistant for academics. Run systematic literature reviews on 280M+ papers, and write papers with cited sources. Trusted by 1M+ students, PhDs & researchers.

SciSpace | AI for Research

Analyze PDFs

Code & Manuscripts

Funding & Grants

Literature & Patents

Medical & Clinical Data

Systematic Review

Visualize & Present

Web & Data

Build a Google Scholar-like website for your research.

Build a website

Create charts and images for your research

Create a Chart

Write a paper for submission to a journal

Draft a manuscript

Patent Search

Design eye-catching scientific posters in minutes.

Scientific Poster Generation

Systematic Literature Review

One task is running at the moment. Your messages will be shown right after.

Drag and drop or click here to browse

Loved by <highlight>1 million+</highlight> researchers

Extract a list of specific topics and their sources from unstructured text

Topics

Compare and analyze relevant papers that matches with your search

Papers

Get insights from PDFs and bookmarked papers from your library

My library

Recent searches

Try searching for:

Catch AI-generated content in scholarly and non-scholarly content

{ai} Detector

Ai Writer

Get PDF Summaries, highlighted text explanations 

Chat with PDF

Effortlessly create in-text citations and bibliographies in APA and 2,500 other formats

Citation generator

Get explanations, summaries, and answers on academic papers

Ease up your research workflow with {scispace}'s cohort of exciting AI tools

Elevate your academic writing skills and convey your ideas the way you want

Paraphraser

Explore our range of reading and writing tools

Your file is being prepared and should be ready in a few minutes. If it's a large file, it might take a bit longer. You can close this window, and we'll email you the file when it's done.

You have reached a maximum limit of <strong>{limit}</strong> columns in the table. Remove at least <strong>1</strong> column to add or create another one.

Tracy Houston-Durrant

Author Tools

Chat about Author

Papers

State of Europe's Forests 2015 - summary for policy makers